成飞　刘玉涛

【摘 要】利用UG软件建立双面研磨机的关键部件传动轴的三维CAD模型，并将该模型导入有限元分析软件ANASYS中进行有限元分析，从而优化设计双面研磨机的传动轴。优化最终结果表明传动轴最大应力减小了25.7Mpa，位移最大变形为0.033mm。优化设计的结果能够为此类双面研磨机的改进提供相对应的帮助，具有一定的工程参考价值。

【关键词】双面研磨机；传动轴；ANASYS；优化设计

1.双面研磨机分析部件三维造型

双面研磨机多级齿轮传动系统中的传动轴的装配结构图如图1-1所示，传动轴上端安装有两个齿轮和一个链轮，两齿轮安装在轴肩的上端，中间用套筒连接支撑，传动轴立在平面轴承上，且传动轴低端面与平面轴承的上半部分通过螺钉固定在一起，传动轴的低端安装有两个滚动轴承，滚动轴承和链轮之间通过套筒竖直支撑，传动轴与安装低端的滚动轴承和平面轴承一起被固定在轴承座上，限制了传动轴的上下和左右跳动。

图1-1 传动轴装配结构图

2.有限元优化分析

2.1传动轴有限元分析参数设置

（1）定义单元类型和材料属性

本文选10节点四面体单元PLANE92，因PLANE92单元不需要定义实常数，所以直接忽略实常数的定义。材料的弹性模量EX选择2.02e5、泊松比PRXY选择0.27和密度为7.85e3。

（2）定义边界条件

传动轴上有2个齿轮和一个链轮，在下轴肩出受链轮和轴套支撑，只能绕中心轴旋转。在上轴肩受到两个齿轮和轴套的重量，3个键槽上还有力和扭矩。

2.2传动轴有限元结果分析